Question

SnCl₄的制備需分兩步進(jìn)行，第一步是金屬Sn的制備，第二步由Sn和Cl₂反應(yīng)生成SnCl₄．
第一步：金屬Sn的制備--以錫石SnO₂為原料，用足量的焦炭作還原劑，在高溫下可制得粗錫，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______，粗錫經(jīng)電解精煉可得純錫，精煉時(shí)的陰極反應(yīng)式為______．
第二步：SnCl₄的制備--用干燥、純凈的Cl₂與熔融的Sn反應(yīng)制SnCl₄，同時(shí)放出大量的熱．已知SnCl₄常溫下是無色液體，沸點(diǎn)114℃，遇潮濕空氣便發(fā)生水解反應(yīng)，Sn的熔點(diǎn)：231℃，右圖是制取SnCl₄的實(shí)驗(yàn)裝置．
試回答以下問題：
（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；
（2）當(dāng)反應(yīng)生成SnCl₄時(shí)，應(yīng)熄滅______處的酒精燈，理由是______；
（3）裝置B的主要缺點(diǎn)是______，裝置D的主要缺點(diǎn)是______；
（4）即使裝置B和裝置D進(jìn)行改進(jìn)后，老師說該實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)仍不完整，請(qǐng)你協(xié)助該研究小組設(shè)計(jì)出所缺裝置（須標(biāo)出試劑的名稱）并在下邊方框中畫出．

Answer 1

解：利用質(zhì)量守恒定律和寫出化學(xué)方程式，應(yīng)為SnO₂+2CSn+2CO；電解精煉可得純錫，精煉時(shí)的陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Sn，電解精煉可得純錫，精煉時(shí)的陰極 Sn²⁺+2e^-=Sn．故答案為：SnO₂+2CSn+2CO；Sn²⁺+2e^-=Sn；
（1）A為實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)，化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O故答案為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂；
（2）該反應(yīng)放熱，停止加熱B裝置，可依靠反應(yīng)放出的熱量維持Sn的熔化；故答案為：B；依靠反應(yīng)放出的熱量維持Sn的熔化；
（3）反應(yīng)需控制在一定溫度范圍之內(nèi)，需要溫度計(jì)；根據(jù)題意知SnCl₄遇潮濕空氣便發(fā)生水解反應(yīng)，生成物應(yīng)干燥，在裝置D后應(yīng)連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管可達(dá)到目的，故答案為：缺少溫度計(jì)；裝置D后應(yīng)連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管；
（4）A制得的氯氣沒有除雜和干燥，會(huì)導(dǎo)致SnCl₄水解，不利于SnCl₄制備，則在A、B之間加除雜和干燥裝置，故答案為：．
分析：根據(jù)反應(yīng)物和生成物，利用質(zhì)量守恒定律和寫出化學(xué)方程式，應(yīng)為SnO₂+2CSn+2CO；電解精煉可得純錫，精煉時(shí)的陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Sn，電解精煉可得純錫，精煉時(shí)的陰極 Sn²⁺+2e^-=Sn．
（1）A為實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的反應(yīng)，化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）根據(jù)題意，該反應(yīng)放熱，停止加熱B裝置，可依靠反應(yīng)放出的熱量維持Sn的熔化；
（3）反應(yīng)需控制在231℃以上，需要溫度計(jì)；SnCl₄遇潮濕空氣便發(fā)生水解反應(yīng)，生成物應(yīng)干燥；
（4）A制得的氯氣沒有除雜和干燥，會(huì)導(dǎo)致SnCl₄水解．
點(diǎn)評(píng)：本題考查較為綜合，涉及到物質(zhì)的制備、電解、除雜等問題實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)．